高一物理力的合成与分解

高一物理力的合成和分解知识点力的合成和分解是高中物理中一个非常重要的知识点，它是力学研究的基础。

在这篇文章中，我们将探讨力的合成和分解的概念、方法以及应用。

一、力的合成力的合成是指将多个力合成为一个力的过程。

当多个力作用于同一个物体时，可以将它们合成为一个等效的力。

1.1 向量图示法向量图示法是力的合成的一种常用方法。

我们将多个力用箭头表示，箭头的长度代表了力的大小，箭头的方向表示了力的方向。

将多个力的箭头连在一起，起点为物体的起始位置，终点为物体的终止位置，最后结果的箭头即为合成力。

1.2 分解求合分解求合是另一种常用的力的合成方法。

对于平行四边形法则中的图形，我们可以用三角形法则将合力分解为两个分力。

分解时，需要确定一个参考方向，将合力拆分为垂直于参考方向的两个分力。

二、力的分解力的分解是指将一个力分解为平行或垂直于某一方向的两个力的过程。

力的分解可以将一个复杂的问题简化为两个相对简单的问题，便于计算。

2.1 平行分解平行分解是将一个力分解为平行于某一参考方向的两个力的过程。

利用力的平行四边形法则，我们可以通过确定一个参考方向，将合力拆分为两个平行力。

2.2 垂直分解垂直分解是将一个力分解为垂直于某一参考方向的两个力的过程。

利用力的三角形法则，我们可以通过确定一个参考方向，将合力拆分为一个垂直于参考方向的力和一个平行于参考方向的力。

三、力的合成和分解的应用力的合成和分解在物理学中有广泛的应用。

下面我们将介绍几个常见的应用。

3.1 平面力问题在平面力问题中，物体受到多个平面力的作用。

利用力的合成和分解的方法，可以将这些力合成为一个等效力，从而简化问题的求解。

3.2 斜面上的力在斜面上，一个物体同时受到重力和斜面给予的支持力的作用。

利用力的分解，我们可以将这两个力分解为平行于斜面和垂直于斜面的两个力，以便求解问题。

3.3 物体受力平衡问题在物体受力平衡问题中，物体受到多个力的作用，且力的合力为零。

高一物理力的合成和分解1、力的合成利用一个力(合力)产生的效果跟几个力(分力)共同作用产生的效果相同，而做的一种等效替代。

力的合成必须遵循物体的同一性和力的同时性。

2、（1）合力和分力：如果一个力产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫那几个力的合力，那几个力就叫这个力的分力。

合力与分力的关系是等效替代关系，即一个力若分解为两个分力，在分析和计算时，考虑了两个分力的作用，就不可考虑这个力的作用效果了；反过来，若考虑了合力的效果，也就不能再去重复考虑各个分力的效果。

3、（2）共点力：物体同时受几个力作用，如果这些力的作用线交于一点，这几个力叫共点力。

如图(a)所示，为一金属杆置于光滑的半球形碗中。

杆受重力及A、B两点的支持力三个力的作用；N1作用线过球心，N2作用线垂直于杆，当杆在作用线共面的三个非平行力作用下处于平衡状态时，这三力的作用线必汇于一点，所以重力G的作用线必过N1、N2的交点0；图(b)为竖直墙面上挂一光滑球，它受三个力：重力、墙面弹力和悬线拉力，由于球光滑，它们的作用线必过球心。

（3）4、力的合成定则：a、平行四边形定则：求共点力F1、F2的合力，可以把表示F1、F2的线段为邻边作平行四边形，它的对角线即表示合力的大小和方向，如图a。

b、三角形定则：求F1、F2的合力，可以把表示F1、F2的有向线段首尾相接，从F1的起点指向F2的末端的有向线段就表示合力F的大小和方向，如图b。

5、力的分解(1)在分解某个力时，要根据这个力产生的实际效果或按问题的需要进行分解；(2)有确定解的条件：①已知合力和两个分力的方向，求两个分力的大小．(有唯一解)②已知合力和一个分力的大小与方向，求另一个分力的大小和方向．(有一组解或两组解)③已知合力、一个分力F1的大小与另一分力F2的方向，求F1的方向和F2的大小．(有两个或唯一解)(3)力的正交分解：将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法。

第三讲 力的合成与分解知识点一：力的合成合力与分力：如果一个力作用在物体上，它产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，而那几个力叫做这个力的分力 力的合成：求几个已知力的合力叫做力的合成①共点力：几个力如果都作用在物体的同一点上，或者它们的作用线相交于同一点，这几个力叫共点力 ②平行四边形定则：根据两个分力的大小和方向，用力的图示法，从力的作用点起，按同一标度作出两个分力 F 1、F 2，以F 1、F 2为邻边作平行四边形，它的对角线就表示合力的大小及方向③矢量三角形法则：将两分力F 1、F 2首尾相接（有箭头的叫尾，无箭头的叫首），由F 1的首端指向F 2的尾端 的有向线段即为合力F 的大小及方向二力合成：2121F FF F F +≤≤-合，θ越大，F 合越小 ①当︒=0θ时，即两个力的方向一致，21F F F +=合，为最大②当︒=180θ时，即二力方向相反，21-F F F =合，为最小，且方向与较大的力的方向一致③当︒=90θ时，2221F F F +=合，12tan F F =θ④当︒=120θ，且F 1=F 2时，F 合=F 1=F 2，合力的方向在两分力的夹角平分线上 题型一、概念理解1. 关于两个大小不变的共点力与其合力的关系，下列说法正确的是（ ）A 合力大小随两力夹角增大而增大B 合力的大小一定大于分力中最大者C 两个分力夹角小于180°时，合力大小随夹角减小而增大D 合力的大小不能小于分力中最小者 2、 关于共点力，下列说法中不正确的是（ ）A 作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，这两个力是共点力B 作用在一个物体上的两个力，如果是一对平衡力，则这两个力是共点力C 作用在一个物体上的几个力，如果它们的作用点在同一点上，则这几个力是共点力D 作用在一个物体上的几个力，如果它们力的作用线汇交于同一点，则这几个力是共点力 3、 关于两个分力F 1、F 2与它们的合力F ，下列说法中正确的是（ ）A 合力F 的作用效果一定与F 1 , F 2共同作用产生的效果相同B F 1、 F 2一定是同种性质的力C F 1、 F 2 不一定是同一个物体受的力D F 1、F 2与F 是物体同时受到的三个力 4、 关于合力与其两个分力的关系，下列说法正确的是（ ）A 合力的大小一定大于小的分力，小于大的分力B 合力的大小随分力夹角的增大而增大C 合力的大小一定大于任何一个分力D 合力的大小可能大于大的分力，也可能小于小的分力题型二、力的合成1. 如下图所示，F 1、F 2、F 3恰好构成封闭的直角三角形，这三个力的合力最大的是（ ）2. 作图求下图所示各种情况下三个力的合力大小（ ）3. 如图所示，重为100N 的物体在水平向左的力F =20N 作用下，以初速度v 0沿水平面向右滑行。

基本知识：:1、运算法则：只有大小没有方向的物理量叫标量，运算法则是 ，既有大小，又有方向的物理量，叫 ，运算法则是 。

2、平行四边形定则：如果用___________________________________________________作平行四边形，那么，合力的大小和方向就可以用_____________________________来表示。

3、力的合成：①在F 1、F 2大小一定时，θ角越大，合力越 。

②合力的取值范围：┃F 1—F 2┃≤F ≤F 1+F 2；如果θ没有限制，F 可以取该范围内的任意值么? 。

③合力与分力的大小关系怎么样？4、力的分解：分解某个力时，一般按照这个力 分解；①已知合力和两个分力的方向，求两个力的大小，有 组解；②已知合力和一个分力的大小和方向，求另一个分力的大小和方向，有 组解； ③已知合力和一个分力的大小和另一个分力的方向，有 组解；④①已知合力和两个分力的大小，求两个力的方向时，有 组解；5、求合力的方法（1）作图法。

作图法是先作力的图示，然后根据平行四边形定则作，再根据相同的标度，确定出合力的大小，再用量角器量出角度的大小，即合力的方向。

（2）公式法。

公式法是根据合力和分力的大小关系，用公式F F F F F =++1222122cos α tan sin cos θαα=+F F F 212 或用正弦定理、相似三角形的规律等数学知识来求合力大小和方向的方法。

（3）正交分解法。

正交分解法就是把力沿着两个选定的互相垂直的方向上先分解，后合成的方法。

其目的是便于运用普通代数运算公式来解决适量的运算，它是处理合成和分解复杂问题的一种简便方法。

6、求分力的方法（1）分解法。

一般按力对物体实际作用的效果进行分解的方法。

（2）图解法。

根据平行四边形定则，作出合力与分力所构成的首尾相接的矢量三角形，利用边、角间的关系分析力的大小变化情况的方法。

7、 物体的平衡（1）平衡状态分为：________，和____________两种情况。